双流中学 陈维
摘要：构建“细胞分裂”物理模型，模拟真核细胞有丝分裂和减数分裂的动态变化过程，不仅能加深学生对相关知识的理解，还能提高其动脑和动手能力，真正实现“在做中学”和“在学中做”相互融合。
关键词：细胞分裂；物理模型；构建模型
高中生物必修1指出：“物理模型就是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。”[1]皮亚杰和早期布鲁纳的理论中已有建构的思想，美国教育家杜威提倡学生自主学习、重视培养学生的动手能力，而构建物理模型正是学生主动建构知识、动脑与动手相结合的过程，是一个“在做中学”和“在学中做”相互融合的过程，它不仅能帮助学生突破难点知识，更重要的是能促进学生认知水平的发展、有助于学生能力的培养。[2]
（一）确定原型、明确目标
细胞通过分裂进行增殖。真核细胞的分裂方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。有丝分裂位于必修1《分子与细胞》第6章第1节，图6-3展示了植物细胞有丝分裂的过程。减数分裂位于必修2《遗传与进化》第2章第1节，图2-2展示了哺乳动物**的形成过程。这两幅图中染色体的变化即为构建物理模型的原型。
《普通高中生物课程标准（实验）》（以下简称《课程标准》）对有丝分裂和减数分裂的要求分别是：“观察细胞的有丝分裂并概述其过程。”“阐明细胞的减数分裂并模拟分裂过程中染色体的变化。”可见，描述两种分裂方式的过程及分裂时染色体的行为至关重要，通过构建物理模型来模拟染色体的动态变化过程能真正突破该难点，也能调动学生的主观能动性，使其在活动中内化知识之间的联系。
（二）依据原型、准备材料
为使模型经久耐用，同学们选择木板为主材。为体现构建模型的环保原则，同学们纷纷主动要求提供原材料。同学A将家里装修时剩余的木板锯成规整的长方形，用于模拟植物细胞。同学B搜集冰棍里的木片，洗净后用于模拟染色体。同学C提供自己画水彩用的颜料、姐姐修磨指甲用的打磨抛光棒。同学D提供刻刀、锯片、胶水、小磁铁、铁钉、榔头等用具。
（三）小组合作、构建模型
构建模型需要小组同学相互协作、共同完成，小组由四名成员组成，构建模型的具体过程如下。
1.精读教材，画图建模
每名同学先将必修1第6章第1节“细胞的增殖”和必修2第2章第1节“减数分裂和受精作用”精读2遍，再在草稿纸上画出含2对同源染色体的细胞进行有丝分裂和减数分裂的过程图，然后在组长的带领下，小组成员围绕图像展开讨论、互相纠错、共同完善，教师在旁聆听并适时给予必要的指导。
构建的图像模型应体现如下过程。
①有丝分裂前期，细胞内的4条含姐妹染色单体的染色体散乱分布；中期，4条染色体的着丝点整齐地排列在细胞中央赤道板平面上；后期，着丝点裂开、姐妹染色单体分开，细胞内含8条染色体。
②减数第一次分裂前期，2对同源染色体联会、形成2个四分体；中期，2对同源染色体整齐地排列在赤道板两侧；后期，同源染色体分离开、分别移向细胞两极。
③减数第二次分裂前期，细胞内的2条含姐妹染色单体的非同源染色体散乱分布；中期，2条非同源染色体的着丝点排列在赤道板上；后期，着丝点裂开、姐妹染色单体分开，细胞内含4条染色体。
2.据图讨论，确定方案
